Навигационное оборудование морских путей

Курсовая работа

Судоводители совершают дальние туристические или торговые мореплавания в водах мирового океана, путь которых часто исчисляется тысячами километров. Для походов они выбирают оптимальные маршруты, а также могут путешествовать в незнакомых районах. В таких условиях капитаны кораблей должны уметь провести свое судно через рифы и акватории, откуда подчас начинается поход; управлять судном на магистральных каналах с интенсивным судоходством; уметь ориентироваться в морском плавании вне видимости берегов; правильно и безопасно прошлюзовать судно и не растеряться при неожиданно возникшем шторме.

Решение основных задач судовождения связано с определением направления перемещения корабля или судна в водах мирового океана и направление на объекты наблюдений. Практическая сторона судовождения отрабатывается в процессе освоения методов и приемов вождения судов и управления ими. Судовождение включает в себя: навигацию, лоцию, технические средства судовождения, навигационную гидрометеорологию, мореходную астрономию. Важной составляющей судоходства является знания средств навигационного оборудования.

Препятствие, представляющее реальную угрозу для плавания корабля (судна), называется морской навигационной опасностью. Возвышения дна и любые естественные и искусственные объекты в слое воды от поверхности до углубления расположенных ниже киля устройств (рули, винты, выдвижные устройства гидроакустических станций и т. д.) для корабля потенциально опасны. Кроме того, необходимо иметь некоторый запас «чистой» воды для предотвращения засорения забортных отверстий и фильтров илом, песком и пр. При плавании в опасных районах для расчета безопасной глубины учитывается глубина защиты. Естественные навигационные опасности образованы рельефом морского дна.

Опасными для мореплавания являются надводные, подводные, притопленные или разрушенные гидротехнические сооружения, затонувшие суда, потерянные якоря, бетонные строительные блоки и пр. Возвышающиеся над водой естественные образования рельефа и искусственные сооружения также представляют определенную опасность.

Для ограждений морских навигационных опасностей, угрожающих безопасному плаванию кораблей и судов, создается система искусственных сооружений и устройств, которые называются навигационным оборудованием.

Навигационное оборудование морей представляет собой комплекс мероприятий по проектированию, строительству, оснащению аппаратурой, вводу вы действие новых, модернизации и поддержанию бесперебойной работы действующих средств навигационного оборудования.

5 стр., 2404 слов

Мореходные качества судна: остойчивость и способы её улучшения; ...

... естественна, а, с другой, требует регламентированного контроля со стороны человека, принимающего участие в его проектировании и эксплуатации. Остойчивость зависит от формы корпуса и положения ЦТ судна, ... груза) прибегают к заполнению водой балластных танков. Ходкость Ходкостью корабля называется способность корабля перемещаться с заданнойскоростью хода при затрате определённой мощности энергетической ...

Навигационное оборудование морей является составной частью навигационно-гидрографического обеспечения безопасности мореплавания, выполнения кораблями специальных задач, ведение промысловых, научно-исследовательских, геологоразведочных и других работ на морях, а также осуществление мероприятий по охране человеческих жизней на морях и сохранению окружающей среды.

Средствами навигационного оборудования морей (СНО) называются специальные сооружения, конструкции или устройства, предназначенные для ориентирования или определения координат кораблей и судов в море, а также для ограждения каналов, фарватеров и навигационных опасностей.

Следует помнить, что современное оборудование морских побережий техническими средствами навигационного обеспечения мореплавания проектируется и производится в зависимости от расположения основных путей плавания в данном районе, местных географических и гидрологических особенностей. Навигационное оборудование моря представляет собою сеть различного вида и типа таких ориентиров, как световые маяки, радиомаяки, звуковые установки, освещаемые и неосвещаемые береговые знаки, а также плавучие знаки, буи и вехи. Каждый из вышеуказанных навигационных ориентиров установлен в строго определенной точке берега или водного пространства и соответственно нанесен на морские карты данного района моря.

Объект работы — навигационные опасности, их ограждение; навигационное оборудование морских путей, их вида и методика использования.

Цель работы — изучение темы «Навигационные опасности и навигационное оборудование морских путей».

1. НАВИГАЦИОННЫЕ ОПАСНОСТИ

1.1 НАВИГАЦИОННЫЕ ОПАСНОСТИ, ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ

Навигационными опасностями считаются возвышения подводного рельефа дна, глубины над которыми по сравнению с окружающими глубинами резко снижены, что представляет опасность для плавания.

К навигационным опасностям относятся затонувшие суда, утерянные на малых глубинах якоря, подводные и осыхающие камни, скалы и рифы.

Навигационные опасности, затрудняющие плавание судов, подразделяются на постоянно существующие и временные опасности.

К постоянно существующим опасностям относится резко возвышающийся рельеф морского дна, создающий препятствие для нормального судоходства. Препятствия могут быть преодолимыми, затрудняющими плавание и непреодолимыми. Непреодолимые препятствия называются навигационными опасностями.

Временные навигационные опасности создаются главным образом гидрометеорологическими факторами — туманом, ветром, волнением, течением и др. К ним можно также отнести различные плавающие объекты, как-то: сорванные с якорей мины, рыболовные сети, буи, бочки, притопленные деревья и т. п. Перечисленные препятствия вынуждают судно изменять курс. Следует помнить, что при выборе пути судна именно судоводитель обязан учитывать гидрометеорологические факторы и заранее подготовить все необходимые средства борьбы с опасностями.

К навигационным препятствиям относятся и плавающие льды. Эти препятствия могут быть временными (случайными) в средних широтах и постоянными в полярных районах.

9 стр., 4047 слов

Учебное пособие: Оборудование мест и организация занятий и соревнований ...

... размерам (длине, ширине, глубине) и оборудованию ванны. Определенные конструкции ванн необходимы и для различных по целям занятий плаванием. Вполне определенные и очень точные размеры должны иметь спортивные бассейны. Бассейны для спортивных соревнований ...

Важное значение для судовождения имеет знание характера и рода грунта или наносов в районе плавания. Грунтом называют поверхностный слой дна водоема. Знание характера грунта имеет значение при выборе места якорной стоянки, а так же помогает при определении места судна по глубинам.

На картах для обозначения рода грунта применяются следующие названия:

1. Валуны — большие обломки горных пород, не имеющие острых граней;

2. Камень — отдельные глыбы, обломки скал;

3. Щебень — небольшие обломки горных пород с острыми краями;

4. Галька — мелкие округлившиеся обломки горных пород (обточенные трением);

5. Гравий — измельченная галька;

6. Песок — грунт, содержащий 95% частиц крупнее 0,01 мм;

7. Ил — грунт, содержащий 50-70% частиц крупнее 0,01 мм;

8. Песчаный ил — грунт, содержащий 10-30% частиц размером меньше 0,01 мм;

9. Глина — вязкий грунт, состоящий из частиц менее 0,001 мм;

10. Глинистый ил — грунт, в котором более 50% частиц размером меньше 0,01 мм;

11. Твердый грунт — массивные горные породы, залегающие под водой. Кроме того, мягкие грунты различаются по цвету — белый, бурый, желтый, зеленый, коричневый, красный, серый и др.;

Для обозначения видов рельефа морского дна и препятствий на морских картах и в пособиях для плавания употребляются специальные термины:

  • Мель — общий навигационный термин, относящийся ко всем более или менее обширным по площади возвышениям на материковой отмели, глубины над которыми относительно малы. Мели, глубина над которыми менее 20 м, считаются опасными для плавания судов;
  • Отмель — мель, начинающаяся непосредственно от берега, глубина над которой постепенно увеличивается;
  • Мелководье — обширное неглубокое пространство;
  • Банка — отдельно лежащая мель, образованная возвышенностью морского дна.

Если глубина над банкой менее 20 м, то такая банка считается опасной для судоходства и, как правило, ограждается на местности;

1. Мель — общий навигационный термин, относящийся ко всем более или менее обширным по площади возвышениям на материковой отмели, глубины над которыми относительно малы. Мели, глубина над которыми менее 20 м, считаются опасными для плавания судов;

2. Отмель — мель, начинающаяся непосредственно от берега, глубина над которой постепенно увеличивается;

3. Мелководье — обширное неглубокое пространство;

4. Банка — отдельно лежащая мель, образованная возвышенностью морского дна. Если глубина над банкой менее 20 м, то такая банка считается опасной для судоходства и, как правило, ограждается на местности;

5. Риф — опасное для плавания подводное или осыхающее возвышение морского дна со скалистым грунтом или скопление подводных и осыхающих камней, кораллов и т. п.;

6. Бар — поперечная наносная мель у устья рек; баром называется также мель, лежащая поперек входа в бухту;

7. Камни — обломки твердых пород, расположенные в прибрежной полосе. Камни разделяются на подводные, надводные и осыхающие;

8. Осушка — участок дна, лежащий между береговой чертой, образуемой урезом воды при наибольшей высоте прилива, и береговой чертой при высоте воды на уровне принятого нуля глубин;

9 стр., 4129 слов

Статья: Краткий исторический очерк развития наливных судов

... плавания был танкер Vulcanus построенный в Англии в 1910 году. Применение двигателя внутреннего сгорания в стационарных установках и на судах, внедрение форсунки для нефтяного ... в корме и отделялось от грузового пространства коффердамом. Диаметральная и три поперечные переборки ... постройки и успешной эксплуатации нефтеналивных судов и, в первую очередь, танкеров-пароходов Зороастр, Калмык, Татарин ...

9. Подводная коса — узкая длинная отмель, являющаяся подводным продолжением полуострова, мыса или надводной косы;

10. Мыс — оконечность части суши, выступающей в море;

11. Скала — отдельное, небольшое по площади резкое повышение грунта дна, сложенного из твердых пород;

  • Отличительная глубина, или пятно — небольшой участок акватории с глубиной, резко отличающейся от окружающих глубин;
  • Яма — незначительный участок акватории с резким увеличением глубины;
  • Затонувшие суда так же относятся к постоянно существующим препятствиям; причем они делятся на суда, опасные для плавания всех судов, и суда, полностью погруженные, с глубиной над ними большей, чем осадка любого судна.

Такие затонувшие суда не опасны для надводного судовождения. Разновидностью затонувших судов являются «покинутые суда», т. е. оставленные своим экипажем и дрейфующие в море под действием ветра и течения;

  • Район свалок и грунта — определенный район в море, в пределах которого производится свалка грунта, извлеченного при дноуглубительных работах, а также мусора, вывезенного из порта. Следует также отметить, что условно к виду навигационных опасностей (точнее, предостережений) следует отнести запретные зоны и полигоны и места выставленных условно к виду навигационных опасностей (точнее, предостережений) следует отнести запретные зоны и полигоны и места выставленных рыболовных снастей;

Для названия и обозначения формы береговой черты употребляются следующие термины:

  • Залив, бухта — часть океана или моря, вдающаяся в сушу. Различие между заливом и бухтой определяется их размерами;
  • Бухта — это залив небольших размеров;
  • Губа — местное название заливов вытянутой формы, образованных речными устьями. Губа это старый русский термин, который применяется главным образом на побережье северных морей;
  • Лахта — небольшой мелководный морской залив (термин применяется на Белом и Балтийском морях);
  • Лиман — мелководный, глубоко вдающийся в сушу залив с косами, представляющий собой затопленную морем долину устьевой части реки или затопленную прибрежную низменность;
  • Плес — сравнительно широкий и свободный от островов и скал участок водного пространства в шхерном или островном районе. Плесом называется также расширенный участок реки с достаточными для плавания глубинами;
  • Якорная стоянка — участок водного пространства в заливе (бухте) или на рейде, удобный для стоянки судов;

Гавань — защищенное от ветра, течений, волнения и ледохода водное пространство, служащее для стоянки судов

Аванпорт — внешняя часть порта, защищенная от волнения и приспособленная для погрузки судов;

  • Акватория — водная площадь порта, затона, рейда и т. д.;
  • Бьеф — водное пространство, примыкающее к подпорному сооружению, например плотине, шлюзу;
  • верхний бьеф расположен выше подпорного сооружения, нижний бьеф — ниже;
  • Проход — стесненный, но доступный для сквозного плавания участок водного пространства между берегами, островами и навигационными опасностями;

1. Фарватер — безопасный путь плавания судов среди различного рода препятствий, обозначенный на карте;

16 стр., 7904 слов

Организация работ с повышенной опасностью

... предъявляемых к персоналу, выполняющему работы с повышенной опасностью. Допуск к работе (после выполнения технических (подготовительных) ... 1,8 м. При сварке на открытом воздухе ограждения следует ставить в случае одновременной работы нескольких ... огня, искрообразованием и нагреванием материалов и конструкций до температуры, способной вызвать воспламенение: электросварка, газосварка, бензорезка, ...

2. Канал — искусственное соединение двух водных пространств, разделенных сушей;

3. Канал морской — канал, искусственно прорытый в морском дне для прохода судов через мелководье и обозначенный средствами навигационного оборудования;

4. Горло — местное название проливов на северных морях;

5. Ворота — местное название короткого морского пролива (в Северном Ледовитом океане);

6. Шар — местное название пролива (в Северном Ледовитом океане);

7. Фьорд — узкий, глубокий и далеко вдающийся в гористую сушу залив (бухта) с высокими и крутыми берегами. Фьорды имеют корытообразное ложе и часто отделяются от моря подводными порогами;

8. Шхеры — районы прибрежного водного пространства с большим количеством небольших островов, скал, камней;

9. Пролив — узкое водное пространство, соединяющее два и более обширных бассейн Рейд — участок водного пространства, лежащий на подходах к порту, гавани, устью реки, используемый для стоянки судов. По степени защищенности от ветров рейды бывают открытые и закрытые. Большим достоинством рейда являются достаточные глубины с грунтом, пригодным для удержания судна на якоре, а также возможность свободного маневрирования судов при входе на рейд и выходе из него в любое время и при любой погоде;

  • Дамба — гидротехническое сооружение, аналогичное земляной плотине, возводимое для ограждения каналов и рейдов от наносов и волн, а также для предохранения берега от затопления и размывания;
  • Якорная стоянка — участок водного пространства в заливе (бухте) или на рейде, удобный для стоянки судов;

1. Гавань — защищенное от ветра, течений, волнения и ледохода водное пространство, служащее для стоянки судов;

2. Аванпорт — внешняя часть порта, защищенная от волнения и приспособленная для погрузки судов;

3. Акватория — водная площадь порта, затона, рейда и т. д.;

4. Бьеф — водное пространство, примыкающее к подпорному сооружению, например плотине, шлюзу; верхний бьеф расположен выше подпорного сооружения, нижний бьеф — ниже;

5. Дамба — гидротехническое сооружение, аналогичное земляной плотине, возводимое для ограждения каналов и рейдов от наносов и волн, а также для предохранения берега от затопления и размывания;

6. Гавань — защищенное от ветра, течений, волнения и ледохода водное пространство, служащее для стоянки судов;

7. Аванпорт — внешняя часть порта, защищенная от волнения и приспособленная для погрузки судов;

8. Акватория — водная площадь порта, затона, рейда и т. д.;

9. Бьеф — водное пространство, примыкающее к подпорному сооружению, например плотине, шлюзу; верхний бьеф расположен выше подпорного сооружения, нижний бьеф — ниже;

10. Дамба — гидротехническое сооружение, аналогичное земляной плотине, возводимое для ограждения каналов и рейдов от наносов и волн, а также для предохранения берега от затопления и размывания;

11. Волнолом — не связанное с берегом внешнее оградительное сооружение;

12. Порт — прибрежное водное пространство, защищенное от волнений, наносов грунта и ледохода как естественным профилем берега, так и искусственными заградительными сооружениями (волноломами, молами, дамбами), обеспечивающими безопасную стоянку судов и производство погрузочно-разгрузочных работ;

13. Порт-убежище — естественный или искусственный защищенный рейд для укрытия небольших судов от шторма;

  • Причал — гидротехническое сооружение, оборудованное швартовными устройствами;
  • если он расположен вдоль берега — называется набережной, если под углом — пирсом;

14. Мол — портовое сооружение, примыкающее к берегу в виде дамбы из камня, ряжей или песка с каменной одеждой, служащее для ограждения акватории от волнения. В отличие от волнолома мол часто оборудуется для причала судов;

  • Пал — деревянная свая, забитая в грунт в воде; несколько

соединенных между собой свай называются кустом свай; обычно палы служат для предохранения сооружений от навала на них судов;

  • Эстакада — причальное сооружение, построенное на отдельных опорах.

Рис. 1.1.

Рис. 1.1. Условные обозначения навигационных опасностей

1.2 ОГРАЖДЕНИЕ НАВИГАЦИОННЫХ ОПАСНОСТЕЙ

Расстановка плавучих предостерегательных знаков производится в зависимости от размеров и местоположения опасностей. Отдельно лежащие опасности размером не более 1 кбт. ограждаются крестовыми предостерегательными знаками: буй или веха, имеющие определенную окраску и характер огня. Большие опасности ограждают несколькими знаками, расстояние между которыми не должно превышать 10 кбт., а в случае минной опасности — 5 кбт.

Морские державы применяют различные системы ограждения опасностей плавучими предостерегательными знаками, а также различную окраску и форму последних. В водах Украины применяются три системы ограждения плавучими знаками навигационный опасностей: кардинальная, латеральная и осевая.

Кардинальная система ограждения навигационных опасностей

Рис. 1.2. Плавучие морские знаки кардинальной системы

Северные (нордовые) знаки (буи, вехи, бакены) выставляются к югу от опасности и имеют значение: «Оставь меня к северу». На вершине вехи красный голик раструбом вверх. Огонь буя — красный проблесковый.

Южные (зюйдовые) знаки выставляются к северу от опасности и означают: «Оставь меня к югу». На вершине вехи черный голик раструбом вниз. Огонь буя — белый проблесковый.

Восточные (остовые) знаки выставляются к западу от опасности и означают: «Оставь меня к востоку». На вершине вехи два черных голика раструбами вместе. Огонь буя — белый проблесковый или двухпроблесковый.

Западные (вестовые) знаки выставляются к востоку от опасности и означают: «Оставь меня к западу». На вершине вехи два красных голика вершинами вместе (раструбами врозь).

Огонь буя — красный проблесковый или двухпроблесковый.

Крестовые знаки выставляются непосредственно над местом расположения подводных опасностей (препятствий) и означают: «Вокруг меня ходи, ко мне не подходи» или «Стою на опасности, меня можно обходить со всех сторон». На вершине вехи установлена белая перекладина (крест) с красным шаром под ней. На бакене и буе с четырех сторон нанесен белый крест. Огонь буя — зеленый проблесковый.

Знаки ограждения затонувших судов (Рис. 2.6.) выставляются над затонувшим судном либо вблизи этого, места и имеют то же значение, что и крестовые знаки.

Ограждение рыболовных снастей производится по кардинальной системе с помощью нестандартных вех силами рыболовецких организаций по согласованию с органами Гидрографической службы. Северная рыбацкая веха — красный шест с красным голиком раструбом вверх на вершине шеста; южная — белый шест с черным голиком раструбом вниз на вершине шеста; восточная — черно-белый шест с двумя черными голиками раструбами вместе на вершине шеста; западная — бело-красный шест с двумя красными голиками раструбами врозь на вершине шеста. На рыбацких вехах могут выставляться огни, на северной — красный постоянный огонь; на западной — двойной красный огонь; на южной — белый постоянный огонь; на восточной — двойной белый постоянный огонь. Двойные огни устанавливают по вертикали на расстоянии не менее 0,5 м.

Система обозначения осей фарватеров и рекомендованных курсов, то есть осевая система применяется там, где район плавания на широком пространстве не имеет навигационных опасностей, располагающихся по курсу следования, а рекомендованный путь (фарватер) сокращает путь, а также в тех случаях, когда требуется указать наиболее глубокую часть фарватера. Эта система удобна также на мерных линиях вместо ведущего створа или при обеспечении плавания по протраленным от мин фарватерам. Принцип плавания при осевой системе заключается в следовании судна от знака к знаку ( Рис. 2.7 ).

Латеральная система навигационного ограждения предусматривает ограждение сторон каналов и фарватеров относительно пути судна, по принципу правой и левой стороны. Наименование сторон («правая», «левая») определяется в зависимости от положения при движении с моря; для рек — по направлению их течения; в сложных случаях оговаривается особо.

Знакам правой стороны (веха, буй правой стороны) присвоены зелёный цвет окраски, зелёный цвет огня . Знакам левой стороны — красный цвет окраски, красный цвет огня рис. 2.4 . Знаки поворотов и разделения каналов и фарватеров имеют отличную окраску и характеристику огня .Для обозначения точек поворотов, разделения и соединения фарватеров (каналов) выставляются соответствующие плавучие знаки, по которым ориентируются судоводители .

Кроме того в морских районах выставляются знаки, указывающие места прокладки подводных кабелей, якорных и карантинных .

Рис. 2.8. Специальные плавучие знаки: а) ограждение районов прокладки подводных кабелей, б) якорные, в) карантинные

В иностранных водах можно встретить различные смешанные (кардинально-латеральные) системы ограждения опасностей плавучими предостерегательными знаками. Они построены по принципу ограждения сторон каналов и фарватеров, лежащих на них навигационных опасностей и затонувших судов относительно основных направлений фарватеров N — S (или S — N) и Ost — W (или W — Ost)

2. НАВИГАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ МОРСКИХ ПУТЕЙ

2.1 НАЗНАЧЕНИЕ И ЗАДАЧИ НАВИГАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ МОРСКИХ ПУТЕЙ

Навигационное оборудование морей представляет собой комплекс мероприятий по проектированию, строительству, оснащению аппаратурой, вводу вы действие новых, модернизации и поддержанию бесперебойной работы действующих средств навигационного оборудования (далее СНО).

Навигационное оборудование морей является составной частью навигационно-гидрографического обеспечения безопасности мореплавания, выполнения кораблями специальных задач, ведение промысловых, научно-исследовательских, геологоразведочных и других работ на морях, а также осуществление мероприятий по охране человеческих жизней на морях и сохранению окружающей среды.

Современные СНО морских путей представляют собой систему береговых, плавучих и космических объектов и предназначены:

  • для определения места судна в море;
  • для ограждения навигационных опасностей, каналов, фарватеров и рекомендованных курсов в условиях любой видимости;
  • для ориентирования судоводителя относительно опасностей;
  • для вождения судов в узкостях, на подходах к портам и их акваториям.

Кроме того, СНО используются для обеспечения гидрографических, тральных и девиационных работ, испытаний судовой навигационной техники, определения маневренных элементов судна и т.д.

Под навигационным оборудованием морей подразумевают совокупность рационально спроектированных и размещенных на берегу и в прибрежных водах различных технических средств, предназначенных для решения следующих основных задач:

обеспечения опознания районов морского побережья, а также

навигационных определений места судна;

  • обеспечения безопасного следования судна по фарватерам или рекомендованным курсам, по каналам, в узкостях и на акваториях портов;
  • указания положения навигационных опасностей, отдельных точек и районов на воде.

Следует отметить, что СНО должны давать возможность надежно определить место судна в конкретных гидрометеорологических условиях с любой дискретностью и минимальными затратами времени на обработку навигационной информации.

При этом главным критерием, в любом случае, остается требование к соблюдению заданной точности обсерваций в любом районе моря (зоне плавания)

В каждом море можно выделить такие отдельные зоны:

Зона I типа — зона стесненного плавания с узкими (В = 100ч250 м) каналами, фарватерами, акваториями портов и речными участками.

В этой зоне велика вероятность столкновения судов и их посадки на мель. Поэтому здесь к СНО предъявляются повышенные требования к точности обсерваций, их дискретности и времени обработки навигационной информации. Погрешность определения места судна в этой зоне не должна превышать ±10ч±50м при непрерывном выполнении обсерваций и мгновенной обработке навигационной информации. Последние два условия возможно выполнить, если будет несколько наблюдателей и специально подготовленные «планшеты узкости» с заранее нанесенными на них сетками изолиний.

Зона II типа — зона стесненного плавания с подходами к портам и узкостям с шириной прохода ? 10 кб. В этой зоне требуемая точность определения места судна составляет ±100 ч ±200 м (±0,5 ч ±1,0 кб.) при частоте обсерваций через каждые 1 ч 5 мин. и допустимом времени обработки навигационной информации 0,5 ч 1,0 мин.

Зона III типа — зона прибрежного плавания с фарватерами шириной 2ч20 кб (0,2 ч 2,0 мили).

В этой зоне требуемая точность определения места судна составляет ±100 ч ±800м (0,5 ч 4,0 кб.) при частоте обсерваций через каждые 1ч1,5 мин. и допустимом времени обработки навигационной информации 0,5ч1,0 мин.

Зона IV типа — зона прибрежного плавания с районами РДС при ширине полосы движения > 10 ч 20 кб. (1,0ч2,0 мили).

В этой зоне требуемая точность определения места судна составляет ±400 ч ±900м (2,0ч5,0 кб.) при частоте обсерваций через каждые 5ч10 мин. и допустимом времени обработки навигационной информации 1ч3 мин.

Зоны III и IV типов обычно занимают прибрежную полосу моря шириной 15 ч 20 миль с судоходными проливами. Зачастую прибрежные зоны располагаются вдоль внешней границы шхер, отдельно лежащих островов и навигационных опасностей.

Близость берега и наличие естественных навигационных опасностей в зонах прибрежного плавания требуют от СНО очень надежного обеспечения судовождения, простоты и удобства их использования.

Зоны прибрежного плавания очень оживлены по количеству плавающих судов. Поэтому СНО должны легко распознаваться судоводителями и тем самым обеспечивать надежную ориентировку и быстрое определение места судна.

Зона V типа — зона прибрежной части шельфа морей с рекомендованными путями и районами свободного плавания. Эта зона охватывает полосу моря шириной ~ 50 ч 200 миль вдоль материков и в настоящее время включена многими государствами в территориальные воды. Здесь СНО должны обеспечивать точность определения места судна не ниже ±1,0 ч ±5,0 кб. (200 ч 1000 м) при дискретности обсерваций 20 ч 30 мин. и затратах времени на обработку навигационной информации не > 1 ч 3 мин.

Зона VI типа — зона открытого моря. В этой зоне СНО должны обеспечивать точность определения места судна ±1,0 ч ±2,0 мили (2.000ч3.000 м) с дискретностью обсерваций до 2 ч 4 часов и затратах времени на обработку навигационной информации не более 10 ч 15 мин.

Таблица 2.1

1. точности плавания судов и должны обеспечивать СНО конкретного района.

Таблица 2.1 Точности определения мест, обеспечивающих безопасность судовождения во всех зонах плавания судна

Зона (тип)

Район плавания судна

Точность определения места

Частота определений места

Время обработки информации

I

Акватория порта, фарватер (канал) шириной 100 ч 250 м.

10 ч 50 м

непрерывно

мгновенно

II

Подходы к портам, узкости шириной до 10 кб. (1 мили).

100 ч 200 м

(0,5 ч 1,0 кб.)

1 ч 5 мин.

0,5 ч 1,0 мин.

III

Фарватеры шириной 0,2 ч 2,0 мили.

100 ч 800 м

(0,5 ч 4,0 кб.)

1 ч 5 мин.

0,5 ч 1,0 мин.

2.2 КЛАССИФИКАЦИЯ СРЕДСТВ НАВИГАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ МОРСКИХ ПУТЕЙ

Современные средства навигационного оборудования можно классифицировать на виды по различным основаниям.

I. По месту расположения:

1. береговые СНО — установленные на берегу маяки, знаки, огни, башни, створы, приметные ориентиры и т.д.;

2. плавучие СНО — установленные на якорь для ориентировки мореплавателей, ограждения навигационных опасностей, обозначения положения морских каналов и фарватеров, подводных кабелей, рыболовных снастей, мест якорных стоянок и др. Например, плавмаяки, буи, баканы, вехи.

3. космические СНО — используемые судоводителями для ориентировки в море небесные светила и спутниковые навигационные системы.

II. По роду техники использования:

1. зрительные СНО — специальные стационарные или плавучие сооружения, конструкции, устройства, предназначенные для определения координат судна в море, путем измерения навигационных параметров или ориентирования судна путем зрительного восприятия форм и окраски этих СНО или излучаемых ими световых сигналов. К ним относятся: маяки, светящие и несветящие навигационные знаки, навигационные створы, навигационные огни, плавучие предостерегательные знаки.

2. акустические СНО — устройства, излучающие подводные звуковые сигналы, с помощью которых определяют место судна в тех случаях, когда более точные методы определения использованы быть не могут. Например, подводный колокол, подводный излучатель.

радиотехнические СНО — средства навигационного оборудования, снабженные соответствующей аппаратурой и устройствами для излучения или переизлучения специальных радиосигналов, предназначенных комендованных путей, фарватеров и каналов.

для определения места судна или его ориентирования путем измерения навигационных параметров помощью радиопеленгаторов, приемоиндикаторов или других корабельных технических средств навигации. К ним относятся: радионавигационные системы, радиомаяки, радиолокационные маяки-ответчики.

звукосигнальные СНО — устройства, излучающие в водной среде звуковые сигналы с установленной характеристикой и предназначенные для предупреждения мореплавателей в условиях плохой видимости о приближении судна к навигационной опасности. По принципу действия звукосигнальные СНО подразделяются на: электромагнитные (наутофонные установки); электродинамические (установки звукосигнальные с динамическими громкоговорителями УЗД); пневматические (сирены, диафоны, тайфоны, ревуны); механические (колокола, гонги).

III. По назначению:

1. СНО для определения места судна

2. СНО обеспечения плавания во время тумана

3. СНО для ограждения навигационных опасностей и специальных районов, запретных или опасных для плавания.

Средства навигационного оборудования так же можно подразделить на следующие виды:

1. Штатные СНО — средства, координаты места и режим работы которых указаны в официальном навигационном пособии и нанесены на карту;

2. Нештатные СНО — средства, устанавливаемые временно для обеспечения решения специальных задач (координаты таких СНО и период действия указываются в извещениях мореплавателям);

3. Обслуживаемые СНО — средства, работа которых находится под постоянным контролем обслуживающего персонала;

  • Необслуживаемые СНО — автоматически действующие средства, обслуживание которых производится периодически.

Следует отметить, что расстановка всех средств навигационного оборудования осуществляется исходя из обеспечения следования судов наиболее рациональными курсами с учетом данных о глубинах, течениях, ледовой обстановке, ветрах, видимости и других факторов, влияющих на безопасность мореплавания.

Для приема судна с моря строят сеть береговых СНО с наиболее мощными светосистемами (обычно через 40 ч 50 миль).

По мере приближения к берегу развивается сеть СНО, обеспечивающая более точные определения места судна по 2-м, 3-м и более объектам. Такие средства ставят более часто (через 25 ч 30 миль) с расчетом перекрытия дальностей их действия.

Дальнейшие навигационные определения на ближайших к берегу дистанциях обеспечивают сетью СНО, расположенных достаточно близко друг к другу с целью безопасного судовождения в прибрежных водах. Такая расстановка маяков, огней и знаков является условной, она меняется в зависимости от навигационно-гидрографических и прочих особенностей данного моря.

3. БЕРЕГОВЫЕ СРЕДСТВА НАВИГАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ МОРСКИХ ПУТЕЙ

3.1 МОРСКИЕ МАЯКИ

Морской маяк — это средство навигационного оборудования морей, являющееся дневным и ночным ориентиром, представляет собой капитальное сооружение, преимущественно башенного типа, отличительной формы и окраски, имеющее светооптический аппарат с дальностью видимости белого огня или приведенных к нему цветных огней не менее 10 миль.

Маяк может быть обслуживаемым, с постоянно проживающим при нем личным составом, необслуживаемым, на котором личный состав постоянно не проживает, а технические средства мака обслуживаются периодически в сроки, обеспечивающие их бесперебойную работу.

По своему местоположению маяки подразделяются на береговые и плавучие ( Рис.3.1 .).

Береговые маяки устанавливают на высоких, выдвинутых и хорошо видимых с моря оконечностях берега (мысах).

Плавучие маяки это специальные суда, на мачтах которых устанавливаются маячные осветительные аппараты. В отличие от других судов, плавучие маяки имеют резко отличительную от обычных судов окраску, а на бортах крупными буквами название маяка. На мачтах плавучего маяка устанавливаются отличительные топовые фигуры (чаще в виде решетчатых шаров).

Плавучие маяки бывают: приемные — для ориентировки при подходе к базе или порту; на приемных маяках имеются лоцманы; указательные или опознавательные — размещенные вдоль береговой черты; предостерегательные — ограждающие опасность; поворотные — поставленные в местах, где фарватер меняет направление.

Основным требованием, предъявляемым к маякам, является обеспечение заданной дальности видимости огня и дальности видимости сооружения.

МОРСКИЕ МАЯКИ

Рис. 3.1. Виды маяков: а) береговые, б) плавучие

Различают географическую и оптическую дальность видимости маяков. Географическую дальность видимости иногда называют геометрической дальностью, а оптическую — реальной или просто дальностью видимости.

Географическая дальность видимости маяка ( Рис.3.2 .) — наибольшее расстояние, на котором маяк данной высоты появляется из-за линий видимого горизонта при данной высоте глаза наблюдателя. Географическая дальность видимости Dп маяка слагается из дальностей видимого горизонта с высоты глаза наблюдателя и с высоты наблюдаемого маяка , и определяется по формуле

Dп = 2,08 (vH + ve),

где Hвысота маяка от уровня моря, м;

e — высота глаза наблюдателя от уровня моря, м.

Оптическая дальность видимости — наибольшее расстояние, на котором глазу наблюдателя становится видимым наблюдаемый объект. Данная дальность видимости зависит от оптических свойств атмосферы, а также от геометрических размеров объекта, его окраски, яркости фона и силы света (для огня).

Различают оптическую дальность видимости огня, которая определяется наибольшим расстоянием от маяка, с которого освещенность, создаваема на зрачке глаза наблюдателя маячным огнем, равна пороговой освещенности; и оптическую дальность видимости сооружения (башни), которая определяется наибольшим расстоянием, с которого видимый контраст между фоном и сооружением становится равным пороговой контрастности.

Высота сооружения маяка и его габаритные размеры должны удовлетворять заданной дальности видимости (днем и ночью).

Следует выделить несколько высот: высота маяка от уровня моря — расстояние от уровня моря до вершины купола (верха крыши) фонарного сооружения; высота огня от уровня моря — расстояние от уровня моря до центра огня маяка; высота маяка от основания — расстояние от уровня спланированной

ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ДАЛЬНОСТЬ ВИДИМОСТИ МАЯКА

Рис.3.2. Территории до вершины купола (вершины крыши) фонарного сооружения;

  • Высота огня маяка от основания — расстояние о уровня спланированной территории до центра огня (тела накала источника цвета).

Для маяков, построенных на гидротехнических основаниях используется высота маяка от уровня моря и высота огня от уровня моря. Исходными данными для выбора формы и окраски маяка являются: заданная дальность видимости, условия освещенности, особенности фона, на котором проектируется маяк, фотометрические свойства материалов, которыми покрыт маяк снаружи.

При выборе формы сооружения следует учитывать, что с больших расстояний мелкие детали сооружения не различаются, а контуры искажаются. Для маяков наиболее целесообразна башня цилиндрическая или призматическая, данная форма обеспечивает наилучшего направления.

Кроме того, маяки оборудуются электрическими и ацетиленовыми светооптическими аппаратами кругового и направленного действия. Исходными данными для подбора светооптического аппарата являются: необходимая дальность видимости огня маяка; цвет, характер огня маяка и сектор освещения; коэффициент прозрачности атмосферы в районе установки аппарата.

Необходимым условием обеспечения дальности видимости огня является высота его установки, которая определяется собственно дальностью видимости, метеорологическими условиями района установки и рельефом берега. Как правило, ограничиваются высотой 100 м, и только в отдельных районах с высокими обрывистыми берегами огни устанавливаются на больших высотах.

В качестве источников света в маячных светооптических аппаратах применяются электрические лампы накаливания, газосветные импульсные лампы и ацетиловые горелки открытого пламени. Морские маячный лампы накаливания рассчитаны на напряжение 110 В, 12 В и 6 В, мощность ламп находится в пределах от 3 Вт до 1000 Вт. Для предотвращения преждевременного перегорания ламп и получения надлежащих световых параметров, лампы следует эксплуатировать в установленном для них режиме питания. При этом, если колба лампы имеет внутреннее почернение,

лампу необходимо заменить, не ожидая перегорания. Газоразрядные лампы имеют преимущества над лампами накаливания: более высокий КПД, значительно больший срок службы, излучение газоразрядной лампы практически безынерционно, такая лампа может давать вспышку большей мощности и продолжительности. Ацетиловые горелки открытого пламени классифицируются по объему расхода газа (в литрах) в час при постоянном горении и давлении газа на выходе 100 мм водяного столба. Кроме одинарных используются групповые горелки, состоящие из трех или пяти одинарных горелок, смонтированных на одном основании.

Чаще всего встречаются маяки со следующей характеристикой огня:

1. постоянный — непрерывный ровный свет;

2. проблесковый — одинарные проблески через равные промежутки времени, причем продолжительность темноты более периода света;

3. группо-проблесковый — группа из двух или более проблесков через равные промежутки времени;

4. постоянный с группой проблесков — постоянный огонь, усиливающийся через равные промежутки времени группой проблесков. Проблески имеют значительно большую яркость чем постоянный огонь;

5. часто-проблесковый — частые одинарные проблески (60 и более в минуту);

6. переменный часто-проблесковый — частые одинарные проблески (60 и более в минуту), прерывающиеся через равные промежутки времени темнотой;

7. затмевающийся — ровный свет продолжительностью более 1 сек, прерывающийся через равные промежутки времени одинарными затмениями, причем продолжительность затмения меньше или равна продолжительности света;

8. группо-затмевающийся — ровный свет, прерывающийся через равные промежутки времени группой из двух или более затмений;

вертящийся — постоянный огонь, напоминающий луч вращающегося

по кругу прожектора;

  • по азбуке Морзе — проблески света, воспроизводящие световой сигнал определенной буквы по азбуке Морзе; воспроизводимая буква указывается в пособиях для плавания в скобках.

Для указания опасных для судоходства районов и обеспечения безопасного плавания в рекомендованной зоне на маяках применяется секторное освещение. Один маяк может иметь один или несколько секторов освещения. На картах и в пособиях границы секторов освещения показываются в градусах и считаются от маяка (с берега) по часовой стрелке.

Рис. 3.3.

При этом следует отметить, что границы секторов освещения не имеют резко очерченной границы перехода вследствие перекрытия лучей одного цвета лучами другого цвета, обладающими лучшей видимостью. Так, границу белого и красного секторов перекрывает белый огонь. На границах между цветными секторами других цветов создаются также переходные сектора, цвет которых трудно определить. Кроме того, при переходе от освещенного сектора к затемненному в границах последнего создается полусвет. При обледенении стекол цветные сектора могут казаться белыми. Все эти обстоятельства.

заставляют при плавании по секторам освещения не полагаться полностью на видимый огонь, а чаще брать пеленги для сравнения их с направлениями, данными для секторов на картах и в описаниях. Судоводитель при пользовании огнями маяков обязан быть внимательным и осторожным и считать, что судно всегда находится ближе к опасности.

3.2 МОРСКИЕ НАВИГАЦИОННЫЕ СТВОРЫ

При плавании в особо стесненных в навигационном отношении районах, когда судно вынуждено строго придерживаться оси канала или фарватера появляется необходимость иметь такое средство навигационного оборудования, которое позволило бы простейшим образом удерживать судно на прямой линии совпадающей с осью канала. Таким средством является — навигационный створ, который представляет собой систему нескольких маяков, знаков, огней, расположенных на местности в соответствующем порядке и образующих линию положения, называемую осью створа.

СЕКТОРНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ

Рис. 3.3.

Под створом 2-х предметов (огней) понимается след сечения земной поверхности вертикальной плоскостью, проходящей через оси симметрии этих предметов (или центры установленных на них огней); сами такие

Что касается створных знаков, то их должно быть отчетливо видно мореплавателю на всем протяжении ходовой части створа (то есть части створной линии, по которой плавание безопасно).

Данное требование обеспечивается определенными линейными размерами знаков, их формой и контрастом с окружающим фоном. При установке створных знаков в портах, гаванях и других местах, где они будут располагаться среди различных предметы (огни) в этом случае называются створными знаками (светящиеся или несветящиеся).

По своей конструкции створы подразделяются на:

1. Линейный створ ( Рис. 3.4 .)

Линейный створ состоит из двух, иногда трех створных знаков, расположенных на некотором расстоянии друг от друга на одной линии, проходящей через их оси симметрии и являющейся осью створа. При использовании такого створа створом необходимо удерживать оси симметрии маяков или знаков в одной вертикальной плоскости. При этом условии судно находится на оси створа. При использовании линейных створов надлежит различать несколько их видов: дневной точечный створ (форма знаков не различима, знаки усматриваются как пятна или точки); дневной створ знаков конечных размеров (форма знаков различима); ночной точечный створ (Створные огни видны как точки); створ с иррадиирующими огнями (створные огни видны как диски или пятна).

ЛИНЕЙНЫЙ СТВОР

Рис. 3.4.

Форма щитов створных знаков, как считается наилучшим, должна быть прямоугольная или цилиндрическая, что обеспечивает резкое очертание силуэта и наиболее позднее наступление точечной видимости знака. Для створов с небольшой дальностью действия можно использовать трапециевидные и треугольные щиты, поскольку точечная видимость таких щитов наступает быстрее, чем прямоугольных. Однако при наблюдении створных знаков на фоне городских строений трапециевидные и треугольные щиты распознаются лучше, чем прямоугольные. Наихудшей формой щитов считается квадратная. Форма щитов переднего и заднего знаков, как правило, принимается одинаковой.

2. Прицельный створ ( Рис. 3.5 .)

ПРИЦЕЛЬНЫЙ СТВОР

Рис. 3.5. С-задний знак, А, В — пердние знаки

Прицельный створ это система трех знаков, расположенных в вершинах равнобедренного треугольника, обращенного, как правило, основанием к морю. Осью такого створа является продолжение высоты треугольника. Принцип использования прицельного створа основан на способности глаза оценивать с высокой точностью середину расстояния между двумя точками или симметричными фигурами. Следуя по такому створу, необходимо стремиться удерживать задний знак точно посредине между передними. Нарушение симметричности положения заднего знака относительно передних свидетельствует о сходе с оси створа.

3. Щелевой створ ( Рис. 3.6 .)

Щелевой створ это также система трех знаков, расположенных в вершинах равнобедренного треугольника. В отличие от прицельного створа принцип использования щелевого створа заключается в том, что средний знак зданий и сооружений, высота переднего створного знака определяется исходя из условия уверенной видимости его среди окружающих зданий и сооружений. Во всех случаях высота переднего створного знака от основания в таких местах должна быть не менее 10 м. Высота заднего створного знака от уровня моря должна быть такой, чтобы верхняя кромка его на всей ходовой части створа была видна над верхней кромкой переднего знака.

ЩЕЛЕВОЙ СТВОР

Рис. 3.6. С-задний знакА, В — пердние знаки

4. Перспективный створ — это створ, который представляет собой систему нескольких пар знаков, расположенных через равные промежутки таким образом, что их ось симметрии совпадает с заданным направлением оси фарватера. Для следования по фарватеру необходимо судно держать так, чтобы знаки правой и левой стороны наблюдались симметрично. Такие створы используются в основном на внутренних водных путях для обеспечения плавания.

Радиолокационные створы

По своему назначению створы подразделяются на:

Ведущие створы ( Рис. 3.7 .) — это створы, которые предназначаются для обеспечения плавания судов по фарватеру или рекомендованному курсу, при входе в порт или выходе из него и при плавании в узкостях. Дальность действия створов зависит от длины фарватера. Ведущие створы делятся на одинарные, щелевые и перспективные.

Секущий створ (Рис. 3.7.) — такой же, как одинарный, но его устанавливают для обозначения места изменения курса на фарватере или для указания границ участков мерных линий.

ВЕДУЩИЙ И СЕКУЩИЙ СТВОРЫ

Рис. 3.7.

1. Девиационный створ — это одинарный линейный створ, который используется при маневрировании при уничтожении девиации магнитных компасов и определении остаточной девиации, а также при определении поправки компасов.

В зависимости от дальности действия различают следующие виды створов:

1. створы ближнего действия — до 5 миль;

  • створы среднего действия — 5 ч 10 миль;

2. створы дальнего действия — > 10 миль.

Следует помнить, что плавание судна (особенно крупнотоннажного) по створу требует от судоводителя большого опыта и тренировки. При частых плаваниях по створам, без помощи лоцмана, судоводитель должен выработать у себя чувство немедленной реакции в отношении стороны и величины перекладки руля вслед за тем, как только створные знаки растворились.

Правило — «следуй за передним знаком»: > если он правее заднего — «право руля»; если левее — «лево руля». В целях обеспечения более точного совмещения осей знаков створа в верхней части знаков могут устанавливаться топовые фигуры ( и пр.).

Наблюдение створов через оптический пеленгатор способствует более точному удержанию знаков и огней на одной вертикали относительно «нити пеленгатора» и улучшает оценку положения створных знаков (огней) на одной вертикали.

Секторный огонь

Секторные огни могут иметь один или несколько секторов, различающихся по назначению и цвету. По назначению различают: безопасный сектор, указывающий безопасную для плавания зону; узкий безопасный сектор, предназначенный для обеспечения плавания по каналу (фарватеру), то есть ведущий сектор; опасный сектор, указывающий опасную для плавания зону. По цвету различают: белый, красный, зеленый сектора.

Секторный огонь должен быть оборудован так, что огонь каждого сектора был виден только в пределах заданного угла по горизонту. Точность обозначения видимых границ секторов зависит от следующих факторов:

1. точности снятия карты как безопасного, так и опасного сектора;

2. точности разбивки и правильной ориентировки секторов на местности;

3. размеров и формы тела накала источников света;

4. правильной фокусировки источника света в светооптическом аппарате;

5. величины угла ослабленного света (на границе освещаемого и темного секторов) или угла промежуточной цветности (на границе двух освещаемых секторов).

Основными элементами секторного огня являются: безопасный сектор; опасный сектор; расстояние до экранов или светофильтров от источника света; ширина щели между экранами или ширина светофильтров (для цветных секторов); необходимая сила света для обеспечения дальности видимости огня белого и цветных секторов; высота экранов или светофильтров ( Рис. 3.8 .).

При оборудовании секторного огня на маяке, светооптический аппарат которого находится в фонарном сооружении, светофильтры или непрозрачные экраны могут размещаться в фонарном сооружении.

При оборудовании секторного огня на навигационном знаке возможны следующие варианты крепления светофильтров или непрозрачных экранов:

Следует помнить, что дальность видимости секторного огня всегда должна быть не менее чем на 1 милю больше расстояния от места установки данного огня до наиболее удаленной точки ограждаемой навигационной опасности.

4. ПЛАВУЧИЕ СРЕДСТВА НАВИГАЦИОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ МОРСКИХ ПУТЕЙ

4.1 ПЛАВУЧИЙ МАЯК

Плавучие средства навигационного оборудования представляют собой сооружения, приспособленные держаться на плаву и связанные с грунтом при помощи какого-либо устройства. Такие сооружения (плавучие маяки, буи, баканы и вехи) обеспечивают непосредственное предостережение об опасности, устанавливаются на самой опасности или вблизи нее.